《应用光学》期末考试复习
应用光学复习概念题
1、近轴光线是如何定义的？近轴光线成什么像？2、牛顿公式是以为原点的物像公式；高斯公式是以为原点的物像公式。
3、折射球面的主平面在什么地方？反射球面与折射球面的成像公式？焦距和半径的关系。
4、孔径光阑是什么？主要作用是什么？5、视场光阑是什么？主要作用是什么？6、什么是棱镜展开？7、光度学量适用于什么波段？光照度是如何定义的？光照度的单位是什么？8、正透镜的焦距有什么特点？当正透镜的空气里使用时，对光线有何作用？9、请简述理想光学系统的成像性质。
10、何为屋脊棱镜？屋脊棱镜具有什么成像性质？11、什么是光的色散？色差是怎么产生的？12、人眼的明视距离是多少？人眼的极限角分辨率是多少？13、目视光学系统的视放大率是如何定义的？放大镜视放大率的表达式是什么？14、什么是渐晕？光学系统为什么需要引进渐晕？15、光学系统分辨率的含义是什么？说出测量光学系统分辨率的常用方法有哪些？16、什么是像空间、什么是物空间？17、什么是理想光学系统？什么是理想像？18、什么是实物？什么是虚物？19、什么是完善像？完善成像的条件是什么？20、反射和折射之间有什么联系？21、主平面有什么特点？节点？23、有一折射率n＝1.52的玻璃板，若有一光线以3°的入射角射到其表面发生反射和折射。
求：设100,15.2=-=，计算近轴像点位置？等效空气层的厚度是多少？l mm L mm24、显微镜目镜的放大率为Γ=10×，它的焦距等于多少？设物镜的放大率为40×，求显微镜的总倍率？25、有一薄透镜，当把一高为20mm的物体置于其物方焦点左方400mm处时，将会在透镜像方焦点右方25mm处成一实像。
求：（1）此透镜的像方焦距；（2）像的大小；（3）若物体右移200mm，其像往那个方向移动？26、用开普勒望远镜分辩10km处相隔100mm的两个物点，试求：1）望远镜至少应选用多少倍率； 2） 当筒长L ＝465mm 时，求物镜和目镜的焦距。
应用光学考试基本知识点
应用光学基本知识点 考试时间 120 分钟号试 题班级________学号________姓名___________一、(6分)一束自然光以布儒斯特角由空气入射到玻璃(n=1.52)上，试求反射率和透射率及反射光和透射光的偏振度。
二、(10分)图示双光束干涉实验中，一波长为 λ=10μm ，相干长度l c =4λ的细光束，以600角入射到 厚度为h=10μm 、折射率为n 1=3的介质片1上，由其下表面反射的光束经厚度为d 、折射率为n 2=1.5的介质片2后，被透镜聚焦在P 0点与介质片1上表面的反射光干涉，若P 0点恰为亮点，求介质片2的厚度d 应为多大?三、(6分)在杨氏双孔干涉实验中，照明光源是直径为1mm 的圆形光源，发光波长λ＝0.6μm ，距离双孔屏1m ，试确定能观察到干涉现象时两小孔的距离应为多大？四、(10分)在双缝夫朗和费衍射实验中，光波长λ＝0.532μm ，透镜的焦距f=50cm ，在观察屏上相邻亮条纹的间距l=1.5mm ，且第三级亮纹缺级，试求：(1)该双缝的缝距和缝宽；(2)第1、2级亮条纹的相对强度。
五、(6分)利用波长λ＝632.8nm 的激光测得一细丝的夫朗和费零级衍射条纹宽度为1cm ，若透镜焦距为50cm ，求该细丝的直径。
六、(8分)一束波长λ＝0.589μm 的钠黄光以60°角入射到方解石晶体上，方解石晶体的厚度d=lcm ，主折射率n o =1.6584，n e =1.4864，其光轴方向与晶体表面平行，且垂直于入射面。
试求晶体中二折射光线的夹角,晶体输出面上二光的相位差，并绘出输出光光路图。
总分七、(10分)如图所示，一入射线偏振光的振动方向与晶片光轴方向的夹角为 =26.57°，试问该光经过厚度为0.081mm 的晶片后，其偏振状态如何？(入射光波长λ＝589.3nm ，n o =1.5442，n e =1.5533)八、(10分)图示A 为纵向运用的电光晶体KD P （n o =1.512，γ63=10.6×10-10cm/V ），B 为厚度d ＝10mm的方解石晶体(n o =1.5246，n e =1.4792，光轴方向与通光面的法线方向成45°夹角)，A 、B 晶体平行放置。
《应用光学》期末考试复习课件
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1
本门课程的主要学习内容
第一章 几何光学基本原理 第二章 共轴球面系统的物像关系 第三章 眼睛和目视光学系统 第四章 平面镜棱镜系统 第五章 光学系统中成像光束地选择
第六章 辐射度学和光度学基础
第八章 光学系统成像质量评价
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2
第一章 几何光学基本原理
16
物像位置
物像大小
y nl
y nl
牛顿公式
高斯公式
f ' f 1 l' l
1、垂轴放大率 2、轴向放大率
3、角放大率
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17
要点回顾
1.物像空间不变式
Jnuy n'u'y'
2.物方焦距和像方焦距的关系
3.三种放大率之间的关系
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要点回顾
一、物像位置公式 1、牛顿公式 2、高斯公式
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10
第二章 共轴球面系统的物像关系
本章内容：共轴球面系统求像。由 物的位置和大小求像的位置和大小
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§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦点
一. 放大率β=1的一对共轭面—主平面 二. 无限远的轴上物点和它所对应的像点F‘—像方焦点
三. 无限远的轴上像点和它所对应的物点F—物方焦点
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§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦点
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13
§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦点
问题
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14
§2－8 用作图法求光学系统的理想像
理想光学系统
应用光学复习-1
第五章1.光阑的基本概念光学系统中限制成像光束的元件称为光阑2.视场光阑决定物平面上或物空间中成像范围大小的光阑3.入窗、出窗及其求解方法入窗：视场光阑经它前面的光学元件在系统的物空间所成的像，称为系统的入射窗，简称为入窗。
入窗限制了物方空间的成像范围，即物方视场出窗：视场光阑通过它后面的光学元件在系统的像空间所成的像，称为系统的出射窗，简称为出窗。
出窗限制了像方空间的成像范围，即像方视场孔径光阑为无限小时：将系统除孔径光阑外的所有光阑都经前面的光学元件成像到系统的物空间去，其中对入瞳中心张角最小的那个光阑的像即为系统的入窗，与之共轭的即为视场光阑。
将系统中除孔径光阑外的所有光阑都经它后面的光学元件成像到系统的像空间去，对出瞳中心张角最小的那个即为出窗，与之共轭的即为视场光阑。
4.孔径光阑-------P89孔径光阑：限制轴上物点成像光束立体角。
孔径光阑决定了轴上点发出的平面光束的立体角，所以又叫做有效光阑。
5.入瞳入瞳：又称入射光瞳，是系统的孔径光阑通过在它前面的光学系统在物空间的像。
入瞳限制了轴上点物方孔径角的大小。
即它决定了能进入系统的最大光束孔径，它也是物面上各点发出的成像光束进入系统的公共入口。
6.出瞳出瞳：也称出射光瞳，是系统的孔径光阑经它后面的光学元件在像空间成的像。
出瞳决定了轴上像点的像方孔径角的大小。
即它决定了成像光束在像空间的最大孔径，它是系统成像光束的公共出口。
7.三种经典光学系统的光阑（1）照相系统的光阑孔径光阑的位置对选择光束的作用就限制轴上点的光束宽度而言，孔径光阑位于A或者A'的位置，情况并无差别。
对轴外点的成像光束来说，孔径光阑的位置不同，参与成像的轴外光束不一样，轴外光束通过透镜L的部位也不一样，需要透过全部成像光束的透镜口径大小也就不一样。
光阑位置的变动可以影响轴外点的像质。
从这个意义上来说，孔径光阑的位置是由轴外光束的要求决定的。
实际光学系统中为了缩小光学零件的外形尺寸，实际光学系统的视场边缘一般都有一定的渐晕。
浙大应用光学期末参考答案
浙江大学 – 学年_ _季学期《 应用光学 》课程期末考试试卷开课学院：信息学院 ，考试形式：闭卷，允许带__计算器、尺入场考试时间： 年__ _月__ _日,所需时间：120分钟考生姓名： _____ 学号： 专业： ________题序 一 二 三 四 总 分 得分 评卷人一、选择题（每题2分共16分）1. 当一远视眼通过带分划板的望远镜观察远处物体时，应使a. 物镜远离分划板b. 物镜靠近分划板c. 目镜远离分划板d. 目镜靠近分划板 2. 负透镜对a. 实物只能成实像b. 实物只能成虚像c. 虚物只能成实像d. 虚物只能成虚像3. 像面的光照度正比于a. 光源亮度、22sin β与Ub.光源亮度与U 2sinc. 光源亮度与2βd. 22sin β与U4. 200度的近视眼，应配戴的眼镜的焦距为 a. 200mm b. 500mm c. -500mm d. –200mm5. 以下几种初级像差中，当视场很小时就要考虑的是 a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲6. 在以下的哪个平面，轴外物点的像是垂直于子午面的短线？ a. 高斯像面 b. 弧矢像面 c. 子午像面 d. 以上都不是7. 拍摄人像艺术照，为突出主要人物，应选用a. 焦距大，F 数与对准距离小b. 对准距离与F 数大，焦距小c. 对准距离与焦距大，F 数小d. 对准距离小、焦距与F 数大8. 在球差、彗差、像散、像面弯曲、畸变、位置色差、倍率色差中，对轴上点成像产生圆形弥散斑的有a. 1种b. 2种c. 3种d. 以上都不对 答案：1 2 3 4 5 6 7 8 c b b c b c a b二、填空题(每空2分，共42分)1.欲构成物方远心光学系统，应使孔阑位于_____像方焦面上__。
2.光度学的基本单位是_____发光强度___的单位，名称是_坎德拉_。
单位面积上发出的光通量是__光出射度___。
3.在通常所说的七种像差中，沿轴方向度量的有__球差____、_像散__、_场曲___和_位置色差_。
应用光学期末复习题辩析教案资料
应用光学期末复习题辩析一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_________________,该学生裸眼所能看清的最远距离为_________________。
10.在通常所说的七种像差中，沿轴方向度量的有__ _ 、__ 、__和__ __。
11.在七种初级像差中，宽光束像差有几种？ _______。
12．在带分划板的开普勒望远镜中，是孔径光阑，是视场光阑，若存在渐晕，则是渐晕光阑。
13.唯一没有像差的光学零件为（）。
14、当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转150角，则反射光线将转动（ 300）角。
15. 一平行细光束经一个球面镜后汇聚于镜前50mm处，则该球面镜的曲率半径等于（）。
2．理想光学系统中，无限远轴上物点与（）是一对共轭点，而无限远轴上像点的共轭点是（）。
3．光线经过夹角为 的双平面镜反射后，出射线与入射线的夹角为（）。
4．光学系统的几何像差可分为（）种，其中（）种为单色像差，（）种为色差。
（）是轴上点唯一的单色像差，而（）是主光线像差，只使像产生失真，并不影响像的清晰度。
5．角放大率、轴向放大率和垂轴放大率三者之间的关系为拉赫不变牛顿公式以为坐标原点。
6．转像系统分__ _和_____两大类，其作用是：_1、偶数个平面反射镜成 ( )，奇数个平面反射镜则成 ( )。
单个平面镜绕着和入射面垂直的轴转动α角,反射光线和入射光线之间的夹角将改变 ( )。
2、物方节点与（）共轭，像方焦点与（）共轭，物方焦点与（）共轭。
3、单个折射球面的主点位在（）；反射球面的焦点位于（）。
4、光学系统的孔径光阑限制（），视场光阑限制（）。
在物方远心光路中，孔径光阑位于（）。
5、共轴系统中（）放大率等于1的一对共轭面叫主平面，（）放大率等于1的一定共轭面叫节平面，在（）的情况下，主平面与节平面重合。
6、轴上像点的像差有（）和（）。
8．在球差、彗差、像散、像面弯曲、畸变、位置色差、倍率色差中，对轴上点成像产生圆形弥散斑的有a. 1 种 b. 2 种 c. 3 种 d. 以上都不对9 以下几种初级像差中，当视场很小时就要考虑的是a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲7．几何光学所用到的参量有符号规定，下列符号规定中错误的是：（）（A）沿轴线段，与光线传播方向相同为正。
应用光学期末复习题
应⽤光学期末复习题⼀学⽣带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_________________,该学⽣裸眼所能看清的最远距离为_________________。
10.在通常所说的七种像差中，沿轴⽅向度量的有__ _ 、__ 、__和__ __。
11.在七种初级像差中，宽光束像差有⼏种？ _______。
12．在带分划板的开普勒望远镜中，是孔径光阑，是视场光阑，若存在渐晕，则是渐晕光阑。
13.唯⼀没有像差的光学零件为（）。
14、当保持⼊射光线的⽅向不变，⽽使平⾯镜转150⾓，则反射光线将转动（ 300）⾓。
15. ⼀平⾏细光束经⼀个球⾯镜后汇聚于镜前50mm处，则该球⾯镜的曲率半径等于（）。
2．理想光学系统中，⽆限远轴上物点与（）是⼀对共轭点，⽽⽆限远轴上像点的共轭点是（）。
3．光线经过夹⾓为的双平⾯镜反射后，出射线与⼊射线的夹⾓为（）。
4．光学系统的⼏何像差可分为（）种，其中（）种为单⾊像差，（）种为⾊差。
（）是轴上点唯⼀的单⾊像差，⽽（）是主光线像差，只使像产⽣失真，并不影响像的清晰度。
5．⾓放⼤率、轴向放⼤率和垂轴放⼤率三者之间的关系为拉赫不变⽜顿公式以为坐标原点。
6．转像系统分__ _和_____两⼤类，其作⽤是：_1、偶数个平⾯反射镜成 ( )，奇数个平⾯反射镜则成 ( )。
单个平⾯镜绕着和⼊射⾯垂直的轴转动α⾓,反射光线和⼊射光线之间的夹⾓将改变 ( )。
2、物⽅节点与（）共轭，像⽅焦点与（）共轭，物⽅焦点与（）共轭。
3、单个折射球⾯的主点位在（）；反射球⾯的焦点位于（）。
4、光学系统的孔径光阑限制（），视场光阑限制（）。
在物⽅远⼼光路中，孔径光阑位于（）。
5、共轴系统中（）放⼤率等于1的⼀对共轭⾯叫主平⾯，（）放⼤率等于1的⼀定共轭⾯叫节平⾯，在（）的情况下，主平⾯与节平⾯重合。
6、轴上像点的像差有（）和（）。
8．在球差、彗差、像散、像⾯弯曲、畸变、位置⾊差、倍率⾊差中，对轴上点成像产⽣圆形弥散斑的有a. 1 种 b. 2 种 c. 3 种d. 以上都不对9 以下⼏种初级像差中，当视场很⼩时就要考虑的是a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲7．⼏何光学所⽤到的参量有符号规定，下列符号规定中错误的是：（）（A）沿轴线段，与光线传播⽅向相同为正。
《应用光学》期末考试复习共55页文档
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Hale Waihona Puke 41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
《应用光学》期末考试复习
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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高斯公式
f ' f 1 l' l
要点回顾
1.物像空间不变式
Jnun y'u'y'
2.物方焦距和像方焦距的关系
3.三种放大率之间的关系
精品课件
要点回顾
一、物像位置公式 1、牛顿公式 2、高斯公式
二、放大率公式 1、垂轴放大率 2、轴向放大率
3、角放大率：公式形式精品不课件变
f ' f 1 l' l
通过望远镜观察的～ 与人眼观察对比
发 光 面
精品课件
第八章 光学系统成像质量评价
精品课件
精品课件
内容回顾
色差
像
轴上像点:球差
子午场曲
差 单色
子午像差 子午彗差
细光束子午场曲
像差
轴外子午球差
轴外像点
弧矢场曲
弧矢像差 弧矢彗差
细光束弧矢场曲
像散
轴外弧矢球差
畸变 精品课件
理想光学系统的分辨率
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应用光学
Applied Optics
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本门课程的主要学习内容
第一章 几何光学基本原理 第二章 共轴球面系统的物像关系 第三章 眼睛和目视光学系统 第四章 平面镜棱镜系统 第五章 光学系统中成像光束地选择
第六章 辐射度学和光度学基础
第八章 光学系统成像质量评价 精品课件
第一章 几何光学基本原理
§8－8 各类光学系统分辨率的表示方法
一、望远镜分辨率
二、照相系统分辨率 三、显微镜分辨率
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本章要解决的问题
光是什么？ －－光的本性问题 光是怎么走的？ －－光的传播规律 像与成像的概念 对成像的要求
精品课件
§1－4 光路可逆和全反射
全反射
1、现象
I0
n1
n2
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§1－4 光路可逆和全反射
2、发生全反射的条件
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§1－6 光学系统类和成像概念
各种各样的光学仪器 各种光学元件—反射镜、透镜和棱镜
本章内容：共轴球面系统求像。由 物的位置和大小求像的位置和大小
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§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦 点
一. 放大率β=1的一对共轭面—主平面
二. 无限远的轴上物点和它所对应的像点F‘—像方焦点
三. 无限远的轴上像点和它所对应的物点F—物方焦点
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§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦点
具有单一主截面的系统
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§4－7 确定平面镜棱镜系统成像方向的方法
具有单一主截面的系统
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作业:判断图中所示棱镜系统的成像方向
y x
z
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X′ Z′ y′
第五章 光学系统中成像光束的选择
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本章主要解决的问题
如何选择成像光束的位置 选择成像光束的原则 限制光束的方法
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视放大率
f'物2f'目 50物目
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要点回顾
3.望远镜
视放大率
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§3－4 眼睛的缺陷和目视光学仪器的视度调节
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第四章 平面镜棱镜系统
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本章主要解决的问题
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§4－7 确定平面镜棱镜系统成像方向的方法
确定成像方向的方法
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§4－7 确定平面镜棱镜系统成像方向的方法
辐射通量 辐射强度 辐出射度 辐照度 辐亮度
光通量
发光强度 光出射度 光照度
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光亮度
(lm) (cd)
(lx) (cd/m2)
光照度公式 发光强度余弦定理 全扩散表面的光亮度
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光照度公式
光视效能K相同
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照像物镜像平面的光照度和光圈数
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人眼～
发 光 点
主观光亮度
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§2－5 共轴理想光学系统的基点—主平面和焦点
问题
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§2－8 用作图法求光学系统的理想像
理想光学系统
作图法求像点 ①
②
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§2－8 用作图法求光学系统的理想像
作图法求像规则
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物像位置
物像大小
y nl
y nl
1、垂轴放大率 2、轴向放大率 3、角放大率
牛顿公式
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第三章 眼睛和目视光学系统
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本章主要解决的问题
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§3－1
(1) 视度调节
人眼的光学特性
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§3－1 人眼的光学特性
(2) 瞳孔调节
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§3－2 放大镜和显微镜的工作原理
2、增大视角
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要点回顾
1.放大镜
视放大率
tg仪 250 tg眼 f '
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要点回顾
2.显微镜
§5－1 光阑及其作用
光阑的概念
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§5－2 望远系统中成像光束的选择
几个概念
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§5－3 显微镜中的光束限制、远心光路
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§5－3 显微镜中的光束限制、远心光路
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§5－5 空间物体成像的清晰程度：景深
景深的定义
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第六章 辐射度学与光度学基础
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光度学中的基本量
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§1－6 光学系统类别和成像概念
透镜类型
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§1－6 光学系统类别和成像概念
思考：
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§1－7 理想像和理想光学系统
物、像空间符合“点对应点，直线对应直线， 平面对应平面”关系的像称为“理想像”
能够成“理想像”的光学系统称为“理想光 学系统”
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第二章 共轴球面系统的物像关系